Quels sont les types de liens de subordination dans les phrases ? Types de liaisons chimiques : ioniques, covalentes, métalliques. Concept de liaison chimique

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Chaque atome possède un certain nombre d'électrons.

Lorsqu’ils entrent dans des réactions chimiques, les atomes donnent, gagnent ou partagent des électrons, obtenant ainsi la configuration électronique la plus stable. La configuration avec la plus faible énergie (comme dans les atomes de gaz rares) s'avère être la plus stable. Ce modèle est appelé « règle d'octet » (Fig. 1).

Riz. 1.

Cette règle s'applique à tout le monde types de connexions. Les connexions électroniques entre les atomes leur permettent de former des structures stables, des cristaux les plus simples aux biomolécules complexes qui forment finalement des systèmes vivants. Ils diffèrent des cristaux par leur métabolisme continu. Parallèlement, de nombreuses réactions chimiques se déroulent selon les mécanismes virement électronique, qui jouent un rôle essentiel dans les processus énergétiques du corps.

Une liaison chimique est la force qui maintient ensemble deux ou plusieurs atomes, ions, molécules ou toute combinaison de ceux-ci..

La nature d'une liaison chimique est universelle : il s'agit d'une force d'attraction électrostatique entre des électrons chargés négativement et des noyaux chargés positivement, déterminée par la configuration des électrons de la coque externe des atomes. La capacité d’un atome à former des liaisons chimiques s’appelle valence, ou état d'oxydation. La notion de électrons de valence- des électrons qui forment des liaisons chimiques, c'est-à-dire situés dans les orbitales les plus énergétiques. En conséquence, la coque externe de l’atome contenant ces orbitales est appelée coquille de valence. Actuellement, il ne suffit pas d'indiquer la présence d'une liaison chimique, mais il faut en préciser le type : ionique, covalente, dipôle-dipôle, métallique.

Le premier type de connexion estionique connexion

Selon la théorie de la valence électronique de Lewis et Kossel, les atomes peuvent atteindre une configuration électronique stable de deux manières : premièrement, en perdant des électrons, devenant cations, deuxièmement, les acquérir, se transformer en anions. À la suite du transfert d'électrons, dû à la force d'attraction électrostatique entre des ions de charges de signes opposés, une liaison chimique se forme, appelée par Kossel " électrovalent"(maintenant appelé ionique).

Dans ce cas, les anions et les cations forment une configuration électronique stable avec une couche électronique externe remplie. Les liaisons ioniques typiques sont formées à partir de cations des groupes T et II du système périodique et d'anions d'éléments non métalliques des groupes VI et VII (16 et 17 sous-groupes, respectivement, chalcogènes Et halogènes). Les liaisons des composés ioniques sont insaturées et non directionnelles, elles conservent donc la possibilité d'interaction électrostatique avec d'autres ions. Sur la fig. Les figures 2 et 3 montrent des exemples de liaisons ioniques correspondant au modèle de Kossel de transfert d'électrons.

Riz. 2.

Riz. 3. Liaison ionique dans une molécule de sel de table (NaCl)

Il convient ici de rappeler certaines propriétés qui expliquent le comportement des substances dans la nature, en particulier l'idée de acides Et raisons.

Les solutions aqueuses de toutes ces substances sont des électrolytes. Ils changent de couleur différemment indicateurs. Le mécanisme d'action des indicateurs a été découvert par F.V. Ostwald. Il a montré que les indicateurs sont des acides ou des bases faibles, dont la couleur diffère selon les états non dissociés et dissociés.

Les bases peuvent neutraliser les acides. Toutes les bases ne sont pas solubles dans l'eau (par exemple, certains composés organiques qui ne contiennent pas de groupes OH sont insolubles, notamment triéthylamine N(C 2 H 5) 3); les bases solubles sont appelées alcalis.

Les solutions aqueuses d'acides subissent des réactions caractéristiques :

a) avec des oxydes métalliques - avec formation de sel et d'eau ;

b) avec des métaux - avec formation de sel et d'hydrogène ;

c) avec des carbonates - avec formation de sel, CO 2 et N 2 Ô.

Les propriétés des acides et des bases sont décrites par plusieurs théories. Conformément à la théorie de S.A. Arrhenius, un acide est une substance qui se dissocie pour former des ions N+ , tandis que la base forme des ions IL- . Cette théorie ne prend pas en compte l’existence de bases organiques dépourvues de groupes hydroxyles.

Conformément à proton Selon la théorie de Brønsted et Lowry, un acide est une substance contenant des molécules ou des ions qui donnent des protons ( donateurs protons), et une base est une substance constituée de molécules ou d'ions qui acceptent les protons ( accepteurs protons). A noter que dans les solutions aqueuses, les ions hydrogène existent sous forme hydratée, c'est-à-dire sous forme d'ions hydronium. H3O+ . Cette théorie décrit les réactions non seulement avec l'eau et les ions hydroxyde, mais également celles réalisées en l'absence de solvant ou avec un solvant non aqueux.

Par exemple, dans la réaction entre l'ammoniac N.H. 3 (base faible) et du chlorure d'hydrogène en phase gazeuse, du chlorure d'ammonium solide se forme et dans un mélange à l'équilibre de deux substances, il y a toujours 4 particules, dont deux sont des acides et les deux autres sont des bases :

Ce mélange à l'équilibre est constitué de deux paires conjuguées d'acides et de bases :

1)N.H. 4+ et N.H. 3

2) HCl Et Cl ‑

Ici, dans chaque paire conjuguée, l’acide et la base diffèrent d’un proton. Chaque acide a une base conjuguée. Un acide fort a une base conjuguée faible et un acide faible a une base conjuguée forte.

La théorie de Brønsted-Lowry contribue à expliquer le rôle unique de l'eau pour la vie de la biosphère. L'eau, selon la substance qui interagit avec elle, peut présenter les propriétés d'un acide ou d'une base. Par exemple, dans les réactions avec des solutions aqueuses d'acide acétique, l'eau est une base et dans les réactions avec des solutions aqueuses d'ammoniac, c'est un acide.

1) CH 3 COOH + H2O ↔ H3O + + CH 3 COO- . Ici, une molécule d'acide acétique donne un proton à une molécule d'eau ;

2) NH3 + H2O ↔ NH4 + + IL- . Ici, une molécule d'ammoniac accepte un proton d'une molécule d'eau.

Ainsi, l’eau peut former deux couples conjugués :

1) H2O(acide) et IL- (base conjuguée)

2) H 3 O+ (acide) et H2O(base conjuguée).

Dans le premier cas, l’eau donne un proton et dans le second, elle l’accepte.

Cette propriété est appelée amphiprotonisme. Les substances qui peuvent réagir à la fois comme acides et comme bases sont appelées amphotère. De telles substances se trouvent souvent dans la nature vivante. Par exemple, les acides aminés peuvent former des sels avec des acides et des bases. Par conséquent, les peptides forment facilement des composés de coordination avec les ions métalliques présents.

Ainsi, une propriété caractéristique d’une liaison ionique est le mouvement complet des électrons de liaison vers l’un des noyaux. Cela signifie qu’il existe entre les ions une région où la densité électronique est presque nulle.

Le deuxième type de connexion estcovalent connexion

Les atomes peuvent former des configurations électroniques stables en partageant des électrons.

Une telle liaison se forme lorsqu’une paire d’électrons est partagée un à la fois. de tout le monde atome. Dans ce cas, les électrons de liaison partagés sont répartis également entre les atomes. Des exemples de liaisons covalentes comprennent homonucléaire diatomique molécules H 2 , N 2 , F 2. Le même type de connexion se retrouve dans les allotropes Ô 2 et ozone Ô 3 et pour une molécule polyatomique S 8 et aussi molécules hétéronucléaires chlorure d'hydrogène HCl, dioxyde de carbone CO 2, méthane CH 4, éthanol AVEC 2 N 5 IL, hexafluorure de soufre SF 6, acétylène AVEC 2 N 2. Toutes ces molécules partagent les mêmes électrons et leurs liaisons sont saturées et dirigées de la même manière (Fig. 4).

Il est important pour les biologistes que les liaisons doubles et triples aient des rayons atomiques covalents réduits par rapport à une liaison simple.

Riz. 4. Liaison covalente dans une molécule de Cl 2.

Les types de liaisons ioniques et covalentes sont deux cas extrêmes parmi les nombreux types de liaisons chimiques existants et, en pratique, la plupart des liaisons sont intermédiaires.

Les composés de deux éléments situés aux extrémités opposées de périodes identiques ou différentes du système périodique forment principalement des liaisons ioniques. À mesure que les éléments se rapprochent au cours d’une période donnée, la nature ionique de leurs composés diminue et le caractère covalent augmente. Par exemple, les halogénures et oxydes des éléments du côté gauche du tableau périodique forment des liaisons principalement ioniques ( NaCl, AgBr, BaSO 4, CaCO 3, KNO 3, CaO, NaOH), et les mêmes composés d'éléments du côté droit du tableau sont covalents ( H 2 O, CO 2, NH 3, NO 2, CH 4, phénol C6H5OH, glucose C6H12O6, éthanol C 2 H 5 OH).

La liaison covalente, quant à elle, présente une modification supplémentaire.

Dans les ions polyatomiques et dans les molécules biologiques complexes, les deux électrons ne peuvent provenir que de un atome. Ça s'appelle donneur paire d'électrons. Un atome qui partage cette paire d'électrons avec un donneur s'appelle accepteur paire d'électrons. Ce type de liaison covalente est appelé coordination (donateur-accepteur), oudatif) communication(Fig.5). Ce type de liaison est particulièrement important en biologie et en médecine, car la chimie des éléments D les plus importants pour le métabolisme est largement décrite par des liaisons de coordination.

Figue. 5.

En règle générale, dans un composé complexe, l'atome métallique agit comme accepteur d'une paire d'électrons ; au contraire, dans les liaisons ioniques et covalentes, l’atome métallique est donneur d’électrons.

L'essence de la liaison covalente et sa variété - la liaison de coordination - peuvent être clarifiées à l'aide d'une autre théorie des acides et des bases proposée par GN. Louis. Il a quelque peu élargi le concept sémantique des termes « acide » et « base » selon la théorie de Brønsted-Lowry. La théorie de Lewis explique la nature de la formation d'ions complexes et la participation des substances aux réactions de substitution nucléophile, c'est-à-dire à la formation du CS.

Selon Lewis, un acide est une substance capable de former une liaison covalente en acceptant une paire d'électrons d'une base. Une base de Lewis est une substance qui possède une seule paire d'électrons qui, en donnant des électrons, forme une liaison covalente avec l'acide de Lewis.

Autrement dit, la théorie de Lewis étend également la gamme des réactions acido-basiques aux réactions auxquelles les protons ne participent pas du tout. De plus, le proton lui-même, selon cette théorie, est aussi un acide, puisqu'il est capable d'accepter une paire d'électrons.

Par conséquent, selon cette théorie, les cations sont des acides de Lewis et les anions sont des bases de Lewis. Un exemple serait les réactions suivantes :

Il a été noté ci-dessus que la division des substances en ioniques et covalentes est relative, puisque le transfert complet d'électrons des atomes métalliques aux atomes accepteurs ne se produit pas dans les molécules covalentes. Dans les composés avec des liaisons ioniques, chaque ion se trouve dans le champ électrique d'ions de signe opposé, ils sont donc mutuellement polarisés et leurs coquilles sont déformées.

Polarisabilité déterminé par la structure électronique, la charge et la taille de l'ion ; pour les anions, elle est plus élevée que pour les cations. La polarisabilité la plus élevée parmi les cations concerne les cations de charge plus élevée et de plus petite taille, par exemple Hg 2+, Cd 2+, Pb 2+, Al 3+, Tl 3+. A un fort effet polarisant N+ . L’influence de la polarisation des ions étant bidirectionnelle, elle modifie considérablement les propriétés des composés qu’ils forment.

Le troisième type de connexion estdipôle-dipôle connexion

En plus des types de communication répertoriés, il existe également des dipôles-dipôles intermoléculaire interactions, également appelées van der Waals .

La force de ces interactions dépend de la nature des molécules.

Il existe trois types d'interactions : dipôle permanent - dipôle permanent ( dipôle-dipôle attirance); dipôle permanent - dipôle induit ( induction attirance); dipôle instantané - dipôle induit ( dispersif l'attraction, ou les forces de Londres ; riz. 6).

Riz. 6.

Seules les molécules ayant des liaisons covalentes polaires ont un moment dipolaire-dipôle ( HCl, NH 3, SO 2, H 2 O, C 6 H 5 Cl), et la force de liaison est de 1-2 Débaya(1D = 3,338 × 10‑30 mètres coulombs - C × m).

En biochimie, il existe un autre type de connexion - hydrogène connexion, ce qui est un cas limite dipôle-dipôle attirance. Cette liaison est formée par l'attraction entre un atome d'hydrogène et un petit atome électronégatif, le plus souvent l'oxygène, le fluor et l'azote. Avec de gros atomes ayant une électronégativité similaire (comme le chlore et le soufre), la liaison hydrogène est beaucoup plus faible. L'atome d'hydrogène se distingue par une caractéristique importante : lorsque les électrons de liaison sont éloignés, son noyau - le proton - est exposé et n'est plus protégé par les électrons.

L’atome se transforme donc en un grand dipôle.

Une liaison hydrogène, contrairement à une liaison de Van der Waals, se forme non seulement lors d'interactions intermoléculaires, mais également au sein d'une molécule - intramoléculaire liaison hydrogène. Les liaisons hydrogène jouent un rôle important en biochimie, par exemple pour stabiliser la structure des protéines sous la forme d'une hélice a ou pour la formation d'une double hélice d'ADN (Fig. 7).

Figure 7.

Les liaisons hydrogène et van der Waals sont beaucoup plus faibles que les liaisons ioniques, covalentes et de coordination. L'énergie des liaisons intermoléculaires est indiquée dans le tableau. 1.

Tableau 1.Énergie des forces intermoléculaires

Note: Le degré d'interactions intermoléculaires se reflète dans l'enthalpie de fusion et d'évaporation (ébullition). Les composés ioniques nécessitent beaucoup plus d’énergie pour séparer les ions que pour séparer les molécules. L'enthalpie de fusion des composés ioniques est bien supérieure à celle des composés moléculaires.

Le quatrième type de connexion estconnexion métallique

Enfin, il existe un autre type de liaisons intermoléculaires : métal: connexion d'ions positifs d'un réseau métallique avec des électrons libres. Ce type de connexion ne se produit pas dans les objets biologiques.

Après un bref examen des types de liaisons, un détail devient clair : un paramètre important d'un atome ou d'un ion métallique - un donneur d'électrons, ainsi que d'un atome - un accepteur d'électrons, est son taille.

Sans entrer dans les détails, notons que les rayons covalents des atomes, les rayons ioniques des métaux et les rayons de van der Waals des molécules en interaction augmentent à mesure que leur numéro atomique augmente dans les groupes du système périodique. Dans ce cas, les valeurs des rayons ioniques sont les plus petites et les rayons de Van der Waals sont les plus grands. En règle générale, lorsque l'on descend dans le groupe, les rayons de tous les éléments, covalents et de van der Waals, augmentent.

La plus grande importance pour les biologistes et les médecins est coordination(donneur-accepteur) liaisons considérées par la chimie de coordination.

Bioorganiques médicaux. G.K. Barachkov

Pour la première fois, les phrases et la façon dont les phrases sont connectées commencent à être étudiées en 4e année, mais elles ne sont examinées plus en détail qu'en 5e année. Le plus souvent, les enfants sont confus quant aux types de liens de subordination. Afin de comprendre les types de phrases, il est nécessaire d'examiner chacune d'elles en détail et d'analyser des exemples.

Une phrase est une combinaison de 2 mots ou plus. Ces mots sont liés les uns aux autres tant par leur sens que par leur grammaire. La particularité de toutes les phrases est qu'elles comprennent un mot principal et un mot dépendant. Les moyens de relier des phrases sont le sujet le plus difficile pour les écoliers de 5e année. Pourtant, il est très important d’étudier car les élèves en auront besoin tout au long de leur scolarité ultérieure.

Au total, les linguistes et les philologues identifient 3 manières de relier les mots principaux et dépendants dans des phrases : coordination, contiguïté et contrôle. Les méthodes de connexion de subordination dans une phrase sont facilement et très souvent confondues. Afin de pouvoir déterminer à quel type de lien de subordination appartient une phrase, il est nécessaire de les comprendre et de considérer tous les exemples en détail.

Approbation du type de communication

La méthode de communication, l'accord dans une phrase, se produit assez souvent. L'accord est celui dans lequel le mot dépendant s'accorde avec le mot principal en termes de casse, de nombre et de genre. Cela signifie que les deux mots sont mutables, mais qu’ils changent de la même manière. Une phrase de type accord peut être constituée d'un nom, qui joue généralement le rôle d'un mot principal, en accord avec un adjectif ou un nombre ordinal, un participe ou un pronom.

Exemples de phrases avec l'accord de connexion

Lorsque vous envisagez des moyens de relier des phrases, il est nécessaire de fournir et d'analyser en détail tous les exemples afin de bien comprendre le matériel. Tous les exemples doivent être copiés dans un cahier, soigneusement analysés et travaillés au crayon. Ce n'est que dans ce cas que le matériel sera bien appris et fermement mémorisé. Tout d'abord, pour comprendre en pratique ce qu'est la coordination, il est nécessaire d'analyser les phrases avec une connexion. Exemples :

• Nom + adjectif :

Belle maison (quel genre de maison ? belle). « Maison » est le mot principal, puisqu'il pose la question « laquelle ? » « Beau » est le mot dépendant de la phrase.

Grenouille verte (quel genre de grenouille ? verte). « Grenouille » est le mot principal, car il pose une question au toxicomane.

• Nom + numéro ordinal :

Cinquième étage (quel étage ? cinquième). Les deux mots s'accordent en nombre, en genre et en casse. Le mot dépendant est le nombre ordinal « cinquième », puisqu'une question est posée à son sujet à partir du mot principal.

Au centième acheteur (quel acheteur ? Le centième). Le mot principal est « acheteur », à partir duquel la question est posée au nombre ordinal « centième ».

• Nom + participe :

Choses éparses (quelles choses ? dispersées). Le mot dépendant ici sera le participe « dispersé », puisqu'une question est posée à ce sujet à partir du mot principal.

Feuillage tombé (quel genre de feuillage ? tombé). Le mot principal est « feuillage » car il pose la question.

• Nom + pronom :

Avec ta mère (la mère de qui ? la tienne). Les mots dépendants et principaux s'accordent en genre, en nombre et en casse. Le mot principal sera le nom, car la question est posée au pronom.

Un tel homme (quel genre d'homme ? tel). Le mot principal sera « homme », car c’est de lui que la question est posée au toxicomane.

• Pronom + nom (participe ou adjectif substantivé) :

Avec quelqu'un de joyeux (avec quelqu'un quoi ? de joyeux). Le mot principal sera le pronom, puisque la question en est posée au dépendant.

Dans quelque chose de beau (dans quelque chose quoi ? beau). Le mot principal est le pronom, car c'est à partir de lui que la question de l'adjectif dépendant est posée.

• Nom (adjectif substantivé) + adjectif :

Salle de bain blanche (quel genre de salle de bain ? blanche). Le mot principal sera parce que la question en est posée. L'adjectif « blanc » signifie dépendant.

Vacancier bronzé (quel genre de vacancier ? bronzé). « Se reposer » sera le mot principal, puisque la question vient de lui, et « bronzé » sera un mot dépendant.

Contrôle du type de communication

Comme on le sait, les méthodes de connexion des phrases sont de trois types. La gestion est un autre moyen de communication. Le plus souvent, c'est avec cela que surviennent des confusions et des problèmes pour les écoliers. Afin de les éviter, il est nécessaire de considérer ce type de connexion de manière assez détaillée.

La méthode de communication dans la gestion des phrases est celle dans laquelle le mot dépendant est utilisé dans le cas requis par le mot principal (uniquement les cas indirects, c'est-à-dire tout sauf le nominatif). Les enfants sont plus susceptibles d’avoir des problèmes de gestion car il peut être difficile de distinguer la gestion des autres types. Ce type de connexion mérite une attention particulière et mérite d’être travaillé avec plus de diligence. Vous devez vous rappeler que tous les types de connexions de phrases nécessitent beaucoup de pratique et de mémorisation de la théorie.

Exemples de phrases avec la gestion des connexions

Regardons des exemples de phrases basées sur la gestion des connexions :

• En relation avec les expressions « gestion », le mot principal est le plus souvent un verbe et le mot dépendant est un nom :

Regarder un film (regarder quoi ? un film). Le mot principal est le verbe « regarder ». Il pose la question « quoi ? au nom « bande de film ». On ne peut pas dire « regarder le film » car ce serait une erreur de langage. Dans cette phrase, le mot dépendant est utilisé dans le cas qui en requiert l'essentiel.

Je cours en jeans (courir en quoi ? jeans). Le verbe « courir » est le mot principal et « en jeans » est le verbe dépendant.

• Les phrases avec la gestion de connexion peuvent être constituées à la fois d'un adjectif et d'un pronom :

Je suis d'accord avec lui (d'accord avec qui ? avec lui). À partir de l'adjectif court « d'accord », une question est posée sur le pronom, ce qui signifie qu'il est le principal.

Confiant en elle (confiant en qui ? en elle). L'adjectif court est le mot principal, et le pronom auquel la question est posée est le dépendant.

• Les méthodes de connexion de phrases peuvent être réalisées de manière à ce que le mot principal soit un adjectif et un nom dépendant.

Rouge de gel (rouge de quoi ? de gel). L'adjectif « rouge » est le principal dans cette phrase, et le nom « gel » est le dépendant.

En colère contre ma fille (en colère contre qui ? contre ma fille). Le mot « fille » est dépendant car on lui pose une question de la part de la personne dépendante.

• Deux noms peuvent également faire partie d'une phrase :

Ennemi du peuple (ennemi de qui ? le peuple). Le nom « ennemi » est le principal, puisqu'il pose une question au « peuple » dépendant.

Cuillère en argent (cuillère en quoi ? argent). Le nom « cuillère » est le nom principal et le mot « argent » est le nom dépendant.

• Un chiffre peut être le chiffre principal d'une phrase et un nom peut en être un dépendant.

Trois gouttes (trois quoi ? gouttes). « Trois » est le mot principal et « gouttes » est le mot dépendant.

Douze mois (douze quoi ? mois). Le chiffre est le mot principal et le nom est le mot dépendant.

• Un adverbe est le mot principal d'une phrase avec la gestion de connexion, et un nom est un mot dépendant :

A gauche de la maison (à gauche de quoi ? de la maison).

En bas de la rue (en bas de quoi ? en bas de la rue).

• Il existe des phrases où le mot principal est un gérondif et le mot dépendant est un nom :

En les suivant (en suivant qui ? par eux). Le participe est le mot principal, car la question posée au toxicomane vient de lui.

Se référant à l'article (se référant à quoi ? à l'article). Le nom au datif dans cette phrase est un mot dépendant, car la question lui est posée à partir du gérondif « s'adresser ».

Type de connexion attenant

La méthode de connexion dans la contiguïté de la phrase est l'étape finale de l'étude des types de connexion de la phrase. Dans une phrase avec la contiguïté de connexion, les deux mots, à la fois dépendants et surtout, ne sont attachés l'un à l'autre que par le sens. Le mot principal est immuable.

Exemples d'expressions avec la contiguïté de connexion

Afin de comprendre comment s'effectue la connexion d'adjacence, il est nécessaire d'analyser en détail divers exemples :

• + verbe infinitif :

Possibilité de rester (possibilité de faire quoi ? rester). On sait que le lien de contiguïté s'effectue uniquement par le sens. Le nom « opportunité » est le mot principal, tandis que « rester » est un mot dépendant car il s'agit d'une question.

Autres exemples : la décision de se rencontrer, l’envie de partir, la science de la pensée, l’envie d’apprendre. Dans toutes les phrases, le mot principal sera un nom et le mot dépendant sera un infinitif.

M'a permis d'embrasser (autorisé quoi ? embrasser). Les deux membres de la phrase sont des verbes. Le mot principal sera le verbe « autorisé », et le mot dépendant sera l'infinitif « baiser ».

Autres exemples : aime marcher, est venu rire, veut venir, a décidé de lire. Dans tous ces exemples, le mot dépendant sera l'infinitif, et le mot principal sera le verbe.

Doit partir (doit faire quoi ? partir). Le mot principal est l'adjectif court « devrait », et le mot dépendant auquel la question est posée est l'infinitif.

Autres exemples : tournez à droite, content de voir, prêt à répondre. Dans tous les exemples donnés, le mot principal sera un adjectif court et le mot dépendant sera un infinitif.

• Nom + adverbe :

Tournez à droite (tournez où ? à droite). Le mot principal est le nom « tourner » et l'adverbe dépendant « à droite ».

Types de phrases basées sur le mot principal

Après avoir parcouru les méthodes de subordination des connexions dans les phrases, ils passent à l'étude du sujet des types de phrases basées sur le mot principal. Au total, il existe 3 groupes de phrases basés sur le mot principal.

Phrases nominales

Les expressions nominales sont les expressions dans lesquelles le mot principal est un nom, un pronom, un adjectif ou un chiffre. Exemples d'expressions nominales : éléphant rose (mot principal - nom), cinq gouttes (mot principal - chiffre), heureux d'essayer (mot principal - adjectif court), elle se sent bien (mot principal - pronom).

Phrases verbales

Les phrases verbales sont les phrases dans lesquelles le mot principal, en règle générale, est d'aller loin, de mentir, de venir voir, d'aller joyeusement (les mots principaux de ces phrases sont des verbes).

Phrases adverbiales

Les phrases adverbiales sont les phrases dans lesquelles le mot principal est un adverbe. Exemples de phrases adverbiales : toujours bon, top secret, loin de la Russie (les mots principaux de ces phrases sont des adverbes).

Les types de connexions de phrases sont faciles à retenir si vous pratiquez souvent et apprenez également la théorie nécessaire.

Il n'existe pas de théorie unifiée des liaisons chimiques ; les liaisons chimiques sont classiquement divisées en covalentes (un type de liaison universel), ioniques (un cas particulier de liaison covalente), métalliques et hydrogène.

Liaison covalente

La formation d'une liaison covalente est possible par trois mécanismes : échange, donneur-accepteur et datif (Lewis).

Selon mécanisme métabolique La formation d'une liaison covalente se produit en raison du partage de paires d'électrons communes. Dans ce cas, chaque atome a tendance à acquérir une enveloppe de gaz inerte, c'est-à-dire obtenir un niveau d’énergie externe complet. La formation d'une liaison chimique par type d'échange est représentée à l'aide des formules de Lewis, dans lesquelles chaque électron de valence d'un atome est représenté par des points (Fig. 1).

Riz. 1 Formation d'une liaison covalente dans la molécule HCl par le mécanisme d'échange

Avec le développement de la théorie de la structure atomique et de la mécanique quantique, la formation d'une liaison covalente est représentée comme le chevauchement d'orbitales électroniques (Fig. 2).

Riz. 2. Formation d'une liaison covalente due au chevauchement de nuages ​​​​d'électrons

Plus le chevauchement des orbitales atomiques est important, plus la liaison est forte, plus la longueur de la liaison est courte et plus l'énergie de liaison est grande. Une liaison covalente peut être formée en chevauchant différentes orbitales. En raison du chevauchement des orbitales s-s, s-p, ainsi que des orbitales d-d, p-p, d-p avec les lobes latéraux, la formation de liaisons se produit. Une liaison se forme perpendiculairement à la ligne reliant les noyaux de 2 atomes. Une et une liaison sont capables de former une liaison covalente multiple (double), caractéristique des substances organiques de la classe des alcènes, des alcadiénes, etc. Une et deux liaisons forment une liaison covalente multiple (triple), caractéristique des substances organiques de la classe d'alcynes (acétylènes).

Formation d'une liaison covalente par mécanisme donneur-accepteur Regardons l'exemple du cation ammonium :

NH 3 + H + = NH 4 +

7N 1s 2 2s 2 2p 3

L'atome d'azote a une paire d'électrons libres libres (électrons non impliqués dans la formation de liaisons chimiques au sein de la molécule) et le cation hydrogène a une orbitale libre, ils sont donc respectivement donneur et accepteur d'électrons.

Considérons le mécanisme datif de formation de liaisons covalentes en utilisant l'exemple d'une molécule de chlore.

17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

L'atome de chlore possède à la fois une paire d'électrons libres libres et des orbitales vacantes. Il peut donc présenter les propriétés à la fois d'un donneur et d'un accepteur. Par conséquent, lorsqu’une molécule de chlore se forme, un atome de chlore agit comme donneur et l’autre comme accepteur.

Principal caractéristiques d'une liaison covalente sont : la saturation (des liaisons saturées se forment lorsqu'un atome s'attache autant d'électrons que ses capacités de valence le permettent ; des liaisons insaturées se forment lorsque le nombre d'électrons attachés est inférieur aux capacités de valence de l'atome) ; directionnalité (cette valeur est liée à la géométrie de la molécule et au concept d'« angle de liaison » - l'angle entre les liaisons).

Liaison ionique

Il n'existe pas de composés avec une liaison ionique pure, bien que cela soit compris comme un état chimiquement lié des atomes dans lequel un environnement électronique stable de l'atome est créé lorsque la densité électronique totale est complètement transférée à l'atome d'un élément plus électronégatif. La liaison ionique n'est possible qu'entre des atomes d'éléments électronégatifs et électropositifs qui sont dans l'état d'ions de charges opposées - cations et anions.

DÉFINITION

Ion sont des particules chargées électriquement formées par la suppression ou l’ajout d’un électron à un atome.

Lors du transfert d’un électron, les atomes métalliques et non métalliques ont tendance à former une configuration de couche électronique stable autour de leur noyau. Un atome non métallique crée une enveloppe du gaz inerte suivant autour de son noyau, et un atome métallique crée une enveloppe du gaz inerte précédent (Fig. 3).

Riz. 3. Formation d'une liaison ionique en utilisant l'exemple d'une molécule de chlorure de sodium

Les molécules dans lesquelles des liaisons ioniques existent sous leur forme pure se trouvent à l'état vapeur de la substance. La liaison ionique est très forte et les substances possédant cette liaison ont donc un point de fusion élevé. Contrairement aux liaisons covalentes, les liaisons ioniques ne sont pas caractérisées par la directionnalité et la saturation, puisque le champ électrique créé par les ions agit de la même manière sur tous les ions en raison de la symétrie sphérique.

Connexion métallique

La liaison métallique n'est réalisée que dans les métaux - c'est l'interaction qui maintient les atomes métalliques dans un seul réseau. Seuls les électrons de valence des atomes métalliques appartenant à l'ensemble de son volume participent à la formation d'une liaison. Dans les métaux, les électrons sont constamment retirés des atomes et se déplacent dans toute la masse du métal. Les atomes métalliques, privés d'électrons, se transforment en ions chargés positivement, qui ont tendance à accepter les électrons en mouvement. Ce processus continu forme ce qu'on appelle un « gaz électronique » à l'intérieur du métal, qui lie fermement tous les atomes métalliques entre eux (Fig. 4).

La liaison métallique est forte, c'est pourquoi les métaux sont caractérisés par un point de fusion élevé, et la présence de « gaz électronique » confère aux métaux malléabilité et ductilité.

Liaison hydrogène

Une liaison hydrogène est une interaction intermoléculaire spécifique, car son apparition et sa force dépendent de la nature chimique de la substance. Il se forme entre des molécules dans lesquelles un atome d'hydrogène est lié à un atome à forte électronégativité (O, N, S). L'apparition d'une liaison hydrogène dépend de deux raisons : d'une part, l'atome d'hydrogène associé à un atome électronégatif ne possède pas d'électrons et peut facilement être incorporé dans les nuages ​​​​d'électrons d'autres atomes, et d'autre part, ayant une orbitale de valence s, la L'atome d'hydrogène est capable d'accepter une paire d'électrons isolés d'un atome électronégatif et de former une liaison avec lui via le mécanisme donneur-accepteur.

Caractéristiques des liaisons chimiques

La doctrine de la liaison chimique constitue la base de toute chimie théorique. Une liaison chimique est comprise comme l'interaction d'atomes qui les lie en molécules, ions, radicaux et cristaux. Il existe quatre types de liaisons chimiques : ionique, covalente, métallique et hydrogène. Différents types de liaisons peuvent être trouvés dans les mêmes substances.

1. Dans les bases : entre les atomes d’oxygène et d’hydrogène des groupes hydroxo, la liaison est polaire covalente, et entre le métal et le groupe hydroxo, elle est ionique.

2. Dans les sels d'acides contenant de l'oxygène : entre un atome non métallique et l'oxygène d'un résidu acide - polaire covalent, et entre un métal et un résidu acide - ionique.

3. Dans les sels d'ammonium, de méthylammonium, etc., entre les atomes d'azote et d'hydrogène, il existe une covalence polaire, et entre les ions ammonium ou méthylammonium et le résidu acide - ionique.

4. Dans les peroxydes métalliques (par exemple Na 2 O 2), la liaison entre les atomes d'oxygène est covalente, non polaire et entre le métal et l'oxygène est ionique, etc.

La raison de l'unité de tous les types et types de liaisons chimiques est leur nature chimique identique - l'interaction électron-nucléaire. La formation d'une liaison chimique est dans tous les cas le résultat d'une interaction électron-nucléaire des atomes, accompagnée d'une libération d'énergie.

Méthodes pour former une liaison covalente

Liaison chimique covalente est une liaison qui naît entre les atomes en raison de la formation de paires d’électrons partagées.

Les composés covalents sont généralement des gaz, des liquides ou des solides à point de fusion relativement bas. L’une des rares exceptions est le diamant, qui fond au-dessus de 3 500 °C. Cela s'explique par la structure du diamant, qui est un réseau continu d'atomes de carbone liés de manière covalente, et non un ensemble de molécules individuelles. En fait, tout cristal de diamant, quelle que soit sa taille, est une énorme molécule.

Une liaison covalente se produit lorsque les électrons de deux atomes non métalliques se combinent. La structure résultante s’appelle une molécule.

Le mécanisme de formation d'un tel lien peut être un échange ou un donneur-accepteur.

Dans la plupart des cas, deux atomes liés de manière covalente ont une électronégativité différente et les électrons partagés n’appartiennent pas de la même manière aux deux atomes. La plupart du temps, ils sont plus proches d’un atome que d’un autre. Dans une molécule de chlorure d’hydrogène, par exemple, les électrons qui forment une liaison covalente sont situés plus près de l’atome de chlore car son électronégativité est supérieure à celle de l’hydrogène. Cependant, la différence dans la capacité à attirer les électrons n’est pas suffisamment grande pour qu’un transfert complet d’électrons de l’atome d’hydrogène à l’atome de chlore se produise. Par conséquent, la liaison entre les atomes d’hydrogène et de chlore peut être considérée comme un croisement entre une liaison ionique (transfert complet d’électrons) et une liaison covalente non polaire (un arrangement symétrique d’une paire d’électrons entre deux atomes). La charge partielle des atomes est désignée par la lettre grecque δ. Une telle liaison est appelée liaison covalente polaire, et la molécule de chlorure d'hydrogène est dite polaire, c'est-à-dire qu'elle a une extrémité chargée positivement (atome d'hydrogène) et une extrémité chargée négativement (atome de chlore).

1. Le mécanisme d’échange fonctionne lorsque les atomes forment des paires d’électrons partagés en combinant des électrons non appariés.

1) H 2 - hydrogène.

La liaison se produit en raison de la formation d'une paire d'électrons commune par les électrons s des atomes d'hydrogène (orbitales s qui se chevauchent).

2) HCl - chlorure d'hydrogène.

La liaison se produit en raison de la formation d’une paire d’électrons commune d’électrons s et p (orbitales sp qui se chevauchent).

3) Cl 2 : Dans une molécule de chlore, une liaison covalente se forme en raison d'électrons p non appariés (orbitales p-p qui se chevauchent).

4) N ​​​​​​2 : Dans la molécule d'azote, trois paires d'électrons communes se forment entre les atomes.

Mécanisme donneur-accepteur de formation de liaisons covalentes

Donneur a une paire d'électrons accepteur- orbitale libre que cette paire peut occuper. Dans l'ion ammonium, les quatre liaisons avec les atomes d'hydrogène sont covalentes : trois se sont formées en raison de la création de paires d'électrons communes par l'atome d'azote et les atomes d'hydrogène selon le mécanisme d'échange, une - via le mécanisme donneur-accepteur. Les liaisons covalentes sont classées selon la manière dont les orbitales électroniques se chevauchent, ainsi que selon leur déplacement vers l'un des atomes liés. Les liaisons chimiques formées à la suite du chevauchement des orbitales électroniques le long d'une ligne de liaison sont appelées σ - les connexions(liaisons sigma). Le lien sigma est très fort.

Les orbitales p peuvent se chevaucher dans deux régions, formant une liaison covalente par chevauchement latéral.

Les liaisons chimiques formées à la suite du chevauchement « latéral » des orbitales électroniques en dehors de la ligne de liaison, c’est-à-dire dans deux régions, sont appelées liaisons pi.

Selon le degré de déplacement des paires d'électrons communs vers l'un des atomes qu'ils relient, une liaison covalente peut être polaire ou non polaire. Une liaison chimique covalente formée entre des atomes de même électronégativité est dite non polaire. Les paires d'électrons ne sont déplacées vers aucun des atomes, puisque les atomes ont la même électronégativité - la propriété d'attirer les électrons de valence des autres atomes. Par exemple,

c'est-à-dire que des molécules de substances simples non métalliques sont formées par une liaison covalente non polaire. Une liaison chimique covalente entre des atomes d'éléments dont l'électronégativité diffère est dite polaire.

Par exemple, NH 3 est de l'ammoniac. L'azote est un élément plus électronégatif que l'hydrogène, les paires d'électrons partagées sont donc décalées vers son atome.

Caractéristiques d'une liaison covalente : longueur de liaison et énergie

Les propriétés caractéristiques d'une liaison covalente sont sa longueur et son énergie. La longueur des liaisons est la distance entre les noyaux atomiques. Plus une liaison chimique est courte, plus elle est forte. Cependant, une mesure de la force d’une liaison est l’énergie de liaison, qui est déterminée par la quantité d’énergie nécessaire pour rompre la liaison. Elle est généralement mesurée en kJ/mol. Ainsi, selon les données expérimentales, les longueurs de liaison des molécules H 2, Cl 2 et N 2 sont respectivement de 0,074, 0,198 et 0,109 nm, et les énergies de liaison, respectivement, sont de 436, 242 et 946 kJ/mol.

Ions. Liaison ionique

Il existe deux possibilités principales pour qu'un atome obéisse à la règle de l'octet. Le premier d’entre eux est la formation de liaisons ioniques. (La seconde est la formation d'une liaison covalente, qui sera discutée ci-dessous). Lorsqu’une liaison ionique se forme, un atome métallique perd des électrons et un atome non métallique en gagne.

Imaginons que deux atomes se « rencontrent » : un atome d'un métal du groupe I et un atome non métallique du groupe VII. Un atome métallique possède un seul électron à son niveau d’énergie externe, tandis qu’il manque juste un électron à un atome non métallique pour que son niveau externe soit complet. Le premier atome cédera facilement au second son électron, éloigné du noyau et faiblement lié à celui-ci, et le second lui offrira une place libre sur son niveau électronique externe. Ensuite, l'atome, privé d'une de ses charges négatives, deviendra une particule chargée positivement, et la seconde se transformera en une particule chargée négativement grâce à l'électron résultant. Ces particules sont appelées ions.

Il s'agit d'une liaison chimique qui se produit entre les ions. Les nombres indiquant le nombre d'atomes ou de molécules sont appelés coefficients, et les nombres indiquant le nombre d'atomes ou d'ions dans une molécule sont appelés indices.

Connexion métallique

Les métaux ont des propriétés spécifiques qui diffèrent de celles d’autres substances. Ces propriétés sont des températures de fusion relativement élevées, la capacité de réfléchir la lumière et une conductivité thermique et électrique élevée. Ces caractéristiques sont dues à l’existence d’un type particulier de liaison dans les métaux : une liaison métallique.

La liaison métallique est une liaison entre les ions positifs dans les cristaux métalliques en raison de l'attraction des électrons se déplaçant librement dans le cristal. Les atomes de la plupart des métaux au niveau externe contiennent un petit nombre d'électrons - 1, 2, 3. Ces électrons se détache facilement, et les atomes se transforment en ions positifs. Les électrons détachés se déplacent d’un ion à l’autre, les liant en un seul tout. En se connectant aux ions, ces électrons forment temporairement des atomes, puis se séparent à nouveau et se combinent avec un autre ion, etc. Un processus se produit sans fin, qui peut être schématiquement représenté comme suit :

Par conséquent, dans le volume du métal, les atomes sont continuellement convertis en ions et vice versa. La liaison des métaux entre les ions via des électrons partagés est appelée métallique. La liaison métallique présente certaines similitudes avec la liaison covalente, puisqu'elle repose sur le partage d'électrons externes. Cependant, avec une liaison covalente, les électrons externes non appariés de seulement deux atomes voisins sont partagés, tandis qu'avec une liaison métallique, tous les atomes participent au partage de ces électrons. C'est pourquoi les cristaux avec une liaison covalente sont fragiles, mais avec une liaison métallique, ils sont généralement ductiles, conducteurs d'électricité et ont un éclat métallique.

La liaison métallique est caractéristique à la fois des métaux purs et des mélanges de divers métaux - alliages à l'état solide et liquide. Cependant, à l'état de vapeur, les atomes métalliques sont reliés les uns aux autres par une liaison covalente (par exemple, la vapeur de sodium remplit les lampes à lumière jaune pour éclairer les rues des grandes villes). Les paires de métaux sont constituées de molécules individuelles (monatomiques et diatomiques).

Une liaison métallique diffère également d'une liaison covalente par sa force : son énergie est 3 à 4 fois inférieure à l'énergie d'une liaison covalente.

L’énergie de liaison est l’énergie nécessaire pour rompre une liaison chimique dans toutes les molécules qui constituent une mole d’une substance. Les énergies des liaisons covalentes et ioniques sont généralement élevées et sont de l'ordre de 100 à 800 kJ/mol.

Liaison hydrogène

Liaison chimique entre atomes d'hydrogène polarisés positivement d'une molécule(ou des parties de celui-ci) et atomes polarisés négativement d'éléments hautement électronégatifs ayant des paires d'électrons partagées (F, O, N et moins souvent S et Cl), une autre molécule (ou des parties de celle-ci) est appelée hydrogène. Le mécanisme de formation des liaisons hydrogène est en partie électrostatique, en partie d caractère d'accepteur d'honneur.

Exemples de liaisons hydrogène intermoléculaires :

En présence d'une telle connexion, même les substances de faible poids moléculaire peuvent, dans des conditions normales, être des liquides (alcool, eau) ou des gaz facilement liquéfiés (ammoniac, fluorure d'hydrogène). Dans les biopolymères - protéines (structure secondaire) - il existe une liaison hydrogène intramoléculaire entre l'oxygène carbonyle et l'hydrogène du groupe amino :

Les molécules polynucléotidiques - ADN (acide désoxyribonucléique) - sont des doubles hélices dans lesquelles deux chaînes de nucléotides sont liées entre elles par des liaisons hydrogène. Dans ce cas, le principe de complémentarité opère, c'est-à-dire que ces liaisons se forment entre certaines paires constituées de bases puriques et pyrimidiques : en face du nucléotide adénine (A) se trouve la thymine (T), et en face de la guanine (G) se trouve la cytosine. (C).

Les substances possédant des liaisons hydrogène ont des réseaux cristallins moléculaires.